聚苯胺-Au納米復合材料的制備與性能及應用研究.pdf

1、本文以一步法制備聚苯胺/Au納米復合材料為目的出發(fā)，分別在純乙醇溶劑、不同乙醇與水體積比的醇水混合溶劑及不同pH值的醇水混合溶劑中通過用HAuCl4一步法氧化苯胺聚合，制備得到了不同形貌的聚苯胺及聚苯胺/Au納米復合材料。通過對以上各種反應條件下的實驗現(xiàn)象及得到結果分析，探究出聚苯胺/Au復合材料自組裝的影響因素，同時推測了產物的結構及可能的形成機理，并對所制備的形貌規(guī)整的Au@聚苯胺納米復合球催化還原4-硝基苯酚及其催化機理進行了研究

2、。主要研究結果如下:
　　1.乙醇溶劑中，苯胺與HAuCl4直接混合靜置反應，成功的合成了Au納米顆粒（粒徑約為2～4nm）均勻分散在聚苯胺基質中且形貌規(guī)整的Au@聚苯胺納米復合球。實驗推測了Au@聚苯胺納米復合球可能的形成機理，認為乙醇溶劑是復合材料能夠形成的關鍵因素;詳細的研究了Au@聚苯胺復合納米球作為催化劑對4-硝基苯酚還原的催化性能及其催化機理，證實了所制備的Au@聚苯胺納米復合球是一種穩(wěn)定高效的催化劑。
　　2.

3、不同體積比的乙醇與水混合溶劑中，分別在HCl或H2SO4摻雜的強酸條件下，用HAuCl4一步氧化苯胺聚合，制備了不同形貌的金顆粒、聚苯胺及聚苯胺/Au納米復合材料。實驗討論了所制備的各種材料的可能的形成機理，證實了反應體系的溶劑和聚合反應的速度是影響產物形貌和聚苯胺/Au納米復合材料復合度的重要因素。另外，我們推測90％乙醇混合溶劑且HCl摻雜是在此體系中制備聚苯胺/Au復合材料的最佳條件。
　　3.以前一章的結論為基礎，在利于聚

4、苯胺/Au復合材料合成的條件下，即在90％乙醇混合溶劑中用HCl調節(jié)體系的初始pH值，同時用磺基水楊酸鈉作為摻雜劑，通過HAuCl4一步氧化苯胺聚合，成功的制備出不同形貌的聚苯胺/Au納米復合材料。實驗結果證明，在此體系下，反應溶劑的初始pH值對聚苯胺/Au納米復合材料的形貌及聚苯胺/Au納米復合材料中聚苯胺的分子量起決定性作用。同時，我們還提出了在不同pH值下苯胺氧化聚合生成聚苯胺具有不同的聚合機理:在強酸性條件(pH≤1)時，苯胺氧